CN107111952B - 响应于极快接近的车辆的车道辅助系统 - Google Patents

Abstract

用于对快速和极快接近的车辆作出反应的用于主车辆的车道辅助系统包括具有传感器和电子控制器的后部雷达感测单元。电子控制器确定快速接近的车辆到主车辆的距离和相对速度。另外，取决于接近的车辆的靠进度，从雷达信号的角度分辨率来确定接近的车辆的车道。当车辆以极快的速率接近并且雷达信号的角度分辨率归因于该车辆离得太远而不能够确定接近车辆的准确相对车道时，辅助系统警告主车辆不要或防主车辆的车道改变。

Description

响应于极快接近的车辆的车道辅助系统

技术领域

本发明涉及一种用于感测从车辆后方快速接近的车辆以避免不适当车道改变的车道辅助系统。

背景技术

今天，后部雷达传感器用于诸如盲点检测、后方交叉交通警报和靠近车辆警告之类的功能。针对靠近的或在从后方接近的车辆警告功能，系统必须满足ISO 17387规范，其要求以20米/秒（45英里每小时（mph）/（72千米每小时（kph））速度接近的比主车辆的速度更快的车辆导致对主车辆的警告。该警告必须在靠近的从后方接近的车辆超过主车辆之前3.5秒发生。

对于允许车道改变的自动驾驶的所有变型，重要的是标识相邻车道上的受体车辆是否正极快接近，使得可能是潜在危险的车道改变不被主车辆执行。不幸的是，今天的系统典型地不能准确地感测向后足够大的距离，所述系统被设计成满足对以20米/秒的相对速度从后方接近主车辆的车辆的3.5秒警告。因此，该布置不适用于自主驾驶应用，因为该系统不能足够快地提供针对极快接近的车辆的信息。

本文解决的一些高相对速度差异场景如下。

在高速公路，例如德国高速公路上，在某些路段常见的是以250kph行驶的汽车超过以80kph行驶的车辆。常见的事故来源是驾驶在以80kph行驶的卡车后面正改变车道以通过的车辆的操作者未认识到相邻车道上的车辆正在非常快接近。虽然这种情形在一些国家并不典型，但还有当人速度相当快时的另外情形需要被考虑。

在高速公路交通堵塞的情形下，有时候主车辆在车道中缓慢行驶（例如10kph），但相邻车道的车辆正在以几乎限速（例如，许多国家的130kph）行驶。

在城市/城市快速干道/乡村道路的情形下，不同车道中的车辆典型地以不同的速度行驶。以非常低的速度行驶的主车辆到允许更高速度（例如100kph）的车道的车道改变和车道合并也是常见的，使得自主驾驶必须能够在这种条件下执行。

在雷达感测单元的当前实施方式中，雷达感测单元典型地搜索在接收到的频谱中的峰值，并且将峰值转译成测量的距离和速度，其中接收到从对象的反射的高功率。在该数据点处，还计算对象相对于主车辆取向的角度。

然而，当对象/车辆相对于主车辆的角度不可确定或非常不确定时，测量结果被拒绝。因此，接近的对象的位置是未知的，并且不能采取任何动作。

在其他实例中，获得对象相对于主车辆的角度的值，但是归因于对象距主车辆的大距离，对象具有覆盖多个车道的分布，使得不存在将检测到的车辆关联到特定车道的可能性。这个事件导致对快速接近的对象所在哪个车道的漏掉或错误的解释。

本发明的目的是标识车辆何时以高的相对速度从主车辆的后方极快地接近，使得可以防止主车辆的可能是潜在危险的车道改变，即使在靠近的从后方接近的车辆的具体车道不确定的时候也是如此。

发明内容

在本发明的一个实施例中，后部传感器单元起到提供用于自主驾驶或部分自主驾驶的环绕视图的作用，该驾驶典型地限于高速公路、交通堵塞或其它指明区域。

在本发明的另一个实施例中，车道辅助系统响应于快速从后方接近的车辆的感测而提供警告和/或车辆控制。

在本发明的另一个实施例中，后部雷达感测单元确定在后部传感器单元当前利用来提供警告的距离以外的距离处极快从后方接近的车辆的存在和相对速度。对于在能够计算出极快从后方接近的车辆的角度以及因此能计算出车道的距离以外的距离，当相对速度超越预定的极快相对速度阈值时，提供警告或阻止车道切换。

在本发明的一个实施例中，一种用于响应于从后方接近的车辆逼近主车辆而提供输出的车道辅助系统包括：至少一个后部传感器单元，其邻近所述主车辆的后部设置，所述至少一个后部传感器单元被配置为检测朝向所述主车辆移动的从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个。所述系统包括电子控制器，其被配置为：获得主车辆速度信息，获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个，确定从后方接近的车辆关于所述主车辆的相对速度；以及当经由所述至少一个后部传感器单元获得从后方接近的车辆的道路车道时，并且一确定（a）从后方接近的车辆在所述主车辆正行驶于的主车辆车道的任一侧上的至少一个相邻车道内，并且（b）所述相对速度指示从后方接近的车辆正在以处于或大于快速相对速度阈值的速度接近所述主车辆，提供所述快速从后方接近的车辆输出，以及当从后方接近的车辆的道路车道归因于所述后部传感器单元的角度分辨率的欠缺而不可确定时，并且一确定从后方接近的车辆具有处于或大于极快相对速度阈值的相对速度，提供极快从后方接近的车辆输出。

在一个实施例中，所述电子控制器提供在所述后部传感器单元内，所述后部传感器单元包括用于感测从后方接近的车辆的速度的后部雷达传感器，并且当从后方接近的车辆在离所述主车辆的特定距离以外时发生角度分辨率的欠缺。

在一个实施例中，所述快速从后方接近的车辆输出和所述极快从后方接近的车辆输出被提供给警告单元，所述警告单元用于响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出而向所述主车辆的操作者提供警告。

在一个实施例中，所述警告包括声学警告和视觉警告中的至少一个，并且响应于所述快速从后方接近的车辆输出，所述警告指示必须避免的特定车道改变。

在一个实施例中，响应于所述极快从后方接近的车辆输出，所述警告指示车道改变是不合适的。

在一个实施例中，所述电子控制器是中央控制器，所述中央控制器响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出以及来自所述主车辆的其他信息，而确定所述主车辆的自主控制。

在一个实施例中，所述至少一个后部传感器单元是左后部传感器单元，并且所述辅助系统包括右后部传感器单元。

在一个实施例中，所述左后部传感器单元和所述右后部传感器单元是确定从后方接近的车辆离所述主车辆的距离的激光雷达后部传感器单元，并且所述电子控制器从检测到的所述主车辆与从后方接近的车辆之间的距离的变化来确定所述相对速度。

在另一个实施例中，所述极快相对速度阈值为至少约45英里每小时，并且所述快速相对速度阈值是介于至少约10英里每小时与约25英里每小时之间的阈值。

在本发明的另一个实施例中，一种用于响应于从后方接近的车辆逼近主车辆而提供输出的方法，所述方法包括：获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个；确定从后方接近的车辆关于所述主车辆的相对速度；当经由至少一个后部传感器单元获得从后方接近的车辆的道路车道时，一确定从后方接近的车辆在所述主车辆正驾驶于的主车辆车道的任一侧上的至少一个相邻车道内，并且所述相对速度指示从后方接近的车辆正在以处于或大于快速相对速度阈值的速度接近所述主车辆，提供快速从后方接近的车辆输出；以及当从后方接近的车辆的道路车道归因于所述后部传感器单元的角度分辨率的欠缺而不可确定时，一确定从后方接近的车辆具有处于或大于极快相对速度阈值的相对速度，提供极快从后方接近的车辆输出。

在一个实施例中，所述方法包括：获得主车辆速度信息，并且其中获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个是由后部雷达传感器单元提供的，并且当从后方接近的车辆在离所述主车辆的特定距离以外时，所述后部传感器单元的角度分辨率是不可确定的。

在另一个实施例中，所述方法包括：响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出，而提供所述主车辆的自主控制。

在另一个实施例中，所述方法包括：响应于所述极快从后方接近的车辆输出，而防止所述主车辆执行到任一相邻车道中的车道改变。

在另一个实施例中，所述方法包括：响应于所述快速从后方接近的车辆输出，而防止所述主车辆执行到两个相邻车道中的至少一个的车道改变。

在另一个实施例中，所述方法包括：确定碰撞的增加的几率，和利用所述自主控制，防止到道路的至少一个相邻车道中的车道改变，而不管任何其他条件如何。

通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得清楚。

附图说明

图1示出了包括后部传感器单元的车辆的俯视图。

图2是后部传感器单元的框图。

图3是用于控制自主车道改变的车道辅助系统的框图。

图4是图3中所示的车道辅助系统的操作的流程图。

图5是用于图示操作的道路上的车辆的俯视图。

图6是用于向操作员提供警告的车道辅助系统的框图。

图7是图6中所示的车道辅助系统的操作的流程图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用上不限于以下描述中阐述或在附图中图示的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实践或施行。

图1示出了主车辆20，其包括设置在其上的后部传感器单元22、24。后部传感器单元22、24限定在内的用于感测的视场。视场能够具有宽范围的值。150度的视场典型地是最大的值。后部传感器单元邻近主车辆20的后部设置。图2示出了包括传感器26和电子控制器28的后部传感器单元24。在一些实施例中，图1中所示的后部传感器单元22与图2中所示的后部传感器单元24相同。在一些实施例中，后部传感器单元22、24是后部雷达传感器单元，并且传感器26是雷达传感器。雷达传感器26检测从后方接近的车辆的速度。雷达后部传感器单元22、24提供接近的车辆的速度和距离。在另一个实施例中，第一后部传感器单元22和第二后部传感器单元24是光检测和测距（激光雷达）后部传感器单元，并且对应的传感器26是激光雷达传感器。激光雷达后部传感器单元的激光雷达传感器典型地检测和测量距离，所述距离可以随时间被比较以确定速度。

在一些构造中，后部传感器单元24的电子控制器28包括具有存储在诸如只读存储器（ROM）的存储器中的可执行程序的处理器。电子控制器28还包括用于存储通过通信总线48接收的信息的随机存取存储器（RAM）。电子控制器28的非暂态计算机可读存储器包括易失性存储器、非易失性存储器或其组合，并且在各种构造中也可以存储操作系统软件、应用/指令数据及其组合。

图3的实施例示出了用于自主车辆或具有自主操作模式的车辆的车道辅助系统30。车道辅助系统30包括左后部传感器单元22和右后部传感器单元24。在一些实施例中，虚线所示的通信链路32提供在左后部传感器单元22和右后部传感器单元24之间。通信链路32是有线或无线连接。此外，图3示出了中央控制器36、主车辆速度设备38和车辆驱动控制装置40。在一个实施例中，中央控制器36是用于计算车辆的各种条件的主操作处理器。在一个实施例中，主车辆速度设备38是车速传感器。在另一实施例中，主车辆速度设备38是从电子稳定控制装置取得车速信号。车辆驱动控制装置40是用于自主地驾驶车辆20或在某些实例中提供驾驶辅助的布置。在一些实施例中，还提供警告单元44。警告单元44向用户提供声学和/或视觉警告。在一个实施例中，扬声器提供声学警告并且车辆仪表板显示器或抬头显示器提供视觉警告。通信总线48连同其他设备和控制装置一起提供中央控制器36和后部传感器单元22、24之间的通信。在一个实施例中，通信总线48是控制器域网（CAN）总线。在另一个实施例中，通信总线48是Flex-ray总线。在再另一个实施例中，通信总线48是汽车以太网。在其中左后部传感器单元22和右后部传感器单元24经由通信链路32连接的实施例中，后部传感器单元22、24两者不需要连接到通信总线48。

用于自主车辆的车道辅助操作

图4示出了包括具有沿着箭头方向行驶的主车辆20的多个车道的道路50。此外，在相对于主车辆20的车道的左车道中示出了从后方接近的附近车辆54。此外，在主车辆车道中示出了远处从后方接近的车辆56，车辆56位于主车辆20后方远距离处。

在其中后部传感器单元22、24具有后部雷达传感器26的一个实施例中，这些单元被设计成使得雷达波从快速接近的车辆的反射可以发生在离主车辆20的远距离，例如，远至160m或更远。在某个距离（例如90米或车道分配不再可靠时的任何距离）以上，不能恰当地计算快速接近的车辆的角度或确定该车辆在什么车道上，例如相对于主车辆20的在远处从后方接近的车辆56，这是因为在针对后部雷达传感器26的典型天线设计方面，这些角度将太过于不精确。由于角度数据不可用于远距离对象，所以只需要通过电子控制器执行峰值检测和到距离/速度数据的转换。因此，只要在最小量通道中识别出可用于计算距离和速度的峰值，就使用该数据（通常该数据需要在更多的通道中可用以计算要可使用的角度）。

图5是执行算法的例程或程序的流程图60。因此，图5详细阐述了用于操作中央控制器36以利用图3中所示的车道辅助系统30提供车道辅助的方法。中央控制器36被配置为执行一种算法，该算法确定朝向主车辆20移动的从后方接近的车辆的存在。

在第一步骤62中，中央控制器36从主车辆速度设备38获得或接收主车辆20的速度。主车辆速度设备38是测量或计算主车辆速度的速度传感器、电子稳定控制装置或其他设备。中央控制器36获得主车辆速度信息。程序前进到步骤64。

在步骤64，至少一个后部传感器单元22、24感测从后方接近的车辆54、56的速度和/或距离，并且向对应的电子控制器28提供信号，电子控制器28进一步计算距离或速度（如果必要的话）并且经由通信总线48向中央控制器36提供距离或速度的值。程序前进到步骤68。

在步骤68，程序确定从后方接近的车辆54、56的角度信息，并且如果可能的话，为接近的车辆分配车道。当欠缺角度分辨率，使得没有恰当的角度可用来确定用于图4中的在远处从后方接近的车辆56的道路车道时，即使当传感器视场极其大（例如150度，供在后方和侧面区域中使用）时，也必须确定该车辆正从后方方向接近的“接近”信息。该结果是通过以下来获得的：构造用于后部传感器单元22、24的后部传感器26的天线，使得通过该天线仅检测来自后向方向的对象；或者在允许高度方向不确定性的同时评估角度，例如精确到30度，以确定例如图4中所示的远处从后方接近的车辆56正从主车辆20的后方接近。这些确定由电子控制器28执行并被传输到中央控制器36，或者将角度信息传输到中央控制器，并且在那里执行车道确定。在图4中所示的布置中，确定从后方接近的附近车辆54的车道，而对于远处从后方接近的车辆56不确定车道。当远处从后方接近的车辆56在离主车辆20的特定距离以外时或者归因于其他条件，典型地发生角度分辨率的欠缺。因此，中央控制器36被配置为从电子控制器28获得从后方接近的车辆的距离和速度，并且在一些实例中，获得包括从后方接近的车辆的车道的角度信息。中央控制器36前进到步骤70。

在步骤70，中央控制器36确定从后方接近的车辆54、56相对于或关于主车辆20的相对速度，并前进到判定步骤72。

在判定步骤72，中央控制器36确定从后方接近的车辆是否以快速相对速度靠近并且是否在主车辆20的同一车道或一个或两个相邻车道内。因此，图4中的从后方接近的附近车辆54被分类为满足这些标准。当快速相对速度处于或大于快速相对速度阈值，并且从后方接近的附近车辆54处于在主车辆20的主车辆车道的任一侧的相关、相邻车道中或两条车道内时，通过中央控制器36执行的算法提供快速从后方接近的车辆输出并前进到步骤76。

在步骤76，如果主车辆20如下移动到左车道，则中央控制器36确定是否存在与从后方接近的附近车辆54碰撞的增加几率。中央控制器36利用从后方接近的附近车辆54的相对速度，附近车辆离主车辆的距离和附近车辆的车道，来确定例如车道改变是否将具有风险（即，有潜在事故）或者车道改变是否不合适（即接近的附近车辆的反应，如将要求制动），但如果绝对需要的话则可执行车道改变。例如，如果从后方接近的附近车辆54太靠近以致存在增加的碰撞几率，则程序前进到步骤80。

在步骤80，中央控制器36不允许或防止车辆驱动控制装置40在任何条件下移动或转向主车辆20以执行车道改变为两条相邻车道中的至少一条，例如左车道。程序然后返回到步骤62，以再次确定从后方接近的车辆的存在和相对速度。

返回到步骤76，如果主车辆20移动到左车道但是车道改变是不合适的（即，接近的附近车辆的反应，如将要求制动），如果没有增加的与从后方接近的附近车辆54碰撞的几率，则中央控制器前进到步骤84，但是如果绝对需要的话则可以执行车道改变。在步骤84，如果绝对需要的话，中央控制器36控制车辆驱动控制装置40以将主车辆20移动到左车道，例如避免与主车辆前方的车辆的碰撞。此后，中央控制器36返回到步骤62，以再次确定关于主车辆20的从后方接近的车辆的存在和相对速度。

返回到判定步骤72，当快速接近并且在同一或相邻的所标识的车道中的车辆不存在时，程序前进到步骤88。

在步骤88，中央控制器36确定仅标识为从后方接近的接近车辆是否以处于或大于极快相对速度阈值（例如大约45mph）的速度逼近主车辆20。没有为远处的接近车辆分配车道，这归因于其离主车辆20的距离。然而，极快的速度意味着远处的车辆将在短时间量内前进到或超过主车辆20，并因此车道改变可能是不合乎期望的。当接近的车辆以处于或大于极快相对速度阈值的速度接近时，中央控制器36输出极快从后方接近的车辆输出并前进到步骤76。

如上所讨论的，在步骤76，如果主车辆20移动到左车道，则中央控制器36确定是否存在与从后方接近的车辆碰撞的增加几率。在该实例中，仅利用远处从后方接近的车辆56的相对速度和距离来确定增加的碰撞几率。当相对速度极快并且距离指示碰撞将很可能发生时，中央控制器36前进到步骤80，并且不允许在任何环境下的车道改变。在一个实施例中，中央控制器36防止车道改变到道路的至少一个相邻车道，而不管任何其他条件如何。此后，中央控制器36返回到步骤62并重复程序。

返回到步骤76，当中央控制器36确定没有增加的碰撞几率时，程序前进到步骤84，并且如果绝对必要的话将允许车道改变，如上所讨论的。在一些实施例中，典型地避免到至少一个相邻车道（例如左车道）的车道改变，即使没有增加的碰撞几率。此后，中央控制器36返回到步骤62并重启程序。

最后，返回到步骤88，在没有检测到有车辆从主车辆20的后方以极快的相对速度移动的情况下，中央控制器36前进到步骤92。在步骤92，中央控制器36允许车道改变，并因此允许主车辆20按照期望移动或转向到左车道。此后，中央控制器36返回到步骤62以重新执行该程序。

对于由主车辆20的后部传感器单元22、24检测到的每个从后方接近的车辆54、56，单独执行判定步骤72和后续步骤。

在另一个实施例中，中央控制器36响应于快速从后方接近的车辆输出或极快从后方接近的车辆输出，以及来自主车辆的其他信息（例如主车辆速度高于某个阈值或低于不同的阈值），而确定主车辆20的自主控制。在一个实施例中，来自主车辆的其他信息调节快速的相对速度阈值和极快相对速度阈值。

车道辅助系统提供警告

图6的实施例示出了用于向主车辆20的操作者提供可听和/或视觉警告的车道辅助系统98。车道辅助系统98包括单个后部传感器单元24，尽管也可设想到两个或更多传感器单元。此外，图6示出了主车辆速度设备38和警告单元44。警告单元44向主车辆操作者提供关于从后方接近的车辆的声学和/或视觉警告。通信总线48为后部传感器单元24提供与主车辆速度设备38和警告单元44的通信。在本实施例中，后部传感器单元24的电子控制器28执行与图3实施例中所示的中央控制器36类似的处理，并且向警告单元44提供命令或信号。

用于车辆操作员的车道辅助操作

图7是执行算法的例程或程序的流程图100。因此，图7详细阐述了操作电子控制器28的方法，用于利用图6中所示的车道辅助系统98提供车道辅助。电子控制器28被配置为执行确定朝向主车辆20移动的从后方接近的车辆的存在的算法。

在第一步骤102中，电子控制器28从主车辆速度设备38接收主车辆20的主车辆速度信息。程序前进到步骤104。

在步骤104，后部传感器26感测从后方接近的车辆54、56的距离和速度中的至少一个，并在必要时向进一步计算距离或速度的对应电子控制器28提供信号。在一个实施例中，电子控制器28确定距离和速度中的另一个。程序前进到步骤108。

在步骤108，电子控制器28确定从后方接近的车辆54、56的角度信息，并且如果可能的话，为接近的车辆分配车道。当欠缺角度分辨率，使得没有足够的角度范围可用于确定图4中的远处从后方接近的车辆56的道路车道时，即使当传感器视场极大（例如150度，供在后方和侧面区域中使用）时，也必须确定该车辆正从后方方向接近的“接近”信息。当远处从后方接近的车辆56在离主车辆20的特定距离以外时，典型地发生角度分辨率的欠缺。这些确定由电子控制器28执行。在图4中所示的布置中，确定从后方接近的附近车辆54的车道，而对于远处从后方接近的车辆56不确定车道。程序前进到步骤110。

在步骤110，电子控制器28确定从后方接近的车辆54、56相对于或关于主车辆20的相对速度并前进到步骤112。

在步骤112，电子控制器28确定从后方接近的车辆是否以快速相对速度靠近或逼近并且是否在主车辆20的同一车道或一个或两个相邻车道内。因此，图4中的从后方接近的附近车辆54被分类为满足这些标准。当快速相对速度处于或大于电子控制器28存储的快速相对速度阈值，并且从后方接近的附近车辆54处于相关、相邻车道中时，通过电子控制器28执行的算法提供快速从后方接近的车辆输出并前进到步骤116。

在判定步骤116，如果主车辆20如下移动到左车道，电子控制器28确定是否存在与从后方接近的附近车辆54碰撞的增加几率。电子控制器28利用从后方接近的附近车辆54的相对速度、附近车辆离主车辆的距离和附近车辆的车道，来确定例如车道改变是否将具有风险（即，有潜在事故）或者车道改变是否不合适（即接近的附近车辆的反应，如将要求制动），但如果绝对需要的话可执行车道改变。例如，如果从后方接近的附近车辆54如此靠近以致存在增加或增大的碰撞的临界可能性，则程序前进到步骤120。

在步骤120，电子控制器28向警告单元44提供增强的警告信号或命令，指示在任何环境下，主车辆20的操作者不朝向左车道转向。在一个实施例中，如果归因于从后方接近的附近车辆54的存在和相对速度，车辆驱动控制装置40指示主车辆20朝向左车道转向或移动，则警告被放大。警告旨在防止主车辆20的操作者转向不合适的道路车道。程序然后返回到步骤102，以再次确定从后方接近的车辆的存在和相对速度。

返回到判定步骤116，如果主车辆20移动到左车道但是车道改变是不合适的（即，从后方接近的车辆的反应54，如将要求制动），如果没有增加的与从后方接近的附近车辆54碰撞的可能性，中央控制器36前进到步骤124，但是如果绝对需要的话则可以执行车道改变。

在步骤124，电子控制器28向警告单元44提供警告信号或命令。警告单元44向主车辆操作者提供音频和/或视觉指示，警告不要将主车辆20转向到左车道，除非绝对需要，例如以避免与主车辆前方的车辆碰撞。在一个实施例中，增强警告包括必须避免特定车道改变或多个车道改变的视觉和音频警告。在另一个实施例中，警告仅包括视觉警告。此后，电子控制器28返回到步骤102，以再次确定从后方接近的车辆的存在和相对速度。

返回到判定步骤112，当快速接近并且在相同或相邻的所标识道路车道中的车辆不存在时，程序前进到步骤128。

在步骤128，电子控制器28确定仅标识为从后方接近的接近车辆是否以处于或大于极快相对速度阈值的速度接近。没有为远处的从后方接近车辆分配道路车道，这归因于其离主车辆20的距离。然而，极快的相对速度意味着远处的从后方接近的车辆56将在小时间量内达到或超过主车辆20，并因此主车辆车道改变是不合乎期望的。一满足或超过极快相对速度阈值，电子控制器28提供极快速的从后方接近的车辆输出并前进到判定步骤116。

如上所讨论的，在判定步骤116，电子控制器28确定如果主车辆20移动到左车道，则是否存在与从后方接近的车辆碰撞的增加几率。在该实例中，仅利用远处从后方接近的车辆56的相对速度和距离来确定增加的碰撞几率。当相对速度极快并且距离指示将很可能发生碰撞时，电子控制器28前进到步骤120，并在任何环境下都提供不要车道改变的增强的警告。此后，电子控制器28返回到步骤102并重复程序。

返回到判定步骤116，当电子控制器28确定没有增加的碰撞几率时，程序前进到步骤124。在步骤124，电子控制器28向警告单元44提供警告信号或命令。警告单元44向主车辆操作者提供音频和/或视觉指示，以警告不要将主车辆20朝向至少一个相邻车道（例如左车道）转向，除非绝对需要，例如以避免与在主车前方的车辆的碰撞。此后，电子控制器28返回到步骤102并且重启程序。

最后，返回到图7中的步骤128，在没有检测到有车辆从主车辆20的后方以极快的相对速度移动的情况下，电子控制器28前进到步骤132。在步骤132，电子控制器28不提供关于车道改变的任何指示或警告。此外，如果必要，电子控制器28向警告单元44发送清除信号或消息，以确保不向主车辆20的操作者输出关于车道改变的音频或视觉警告。此后，电子控制器28返回到步骤102以重新执行程序。

尽管图6中示出了单个后部传感器单元24，但是还可设想到具有多个后部传感器单元的实施例。尽管后部传感器单元24的电子控制器28执行图6和图7中所示的实施例的所有处理，但是在一些实施例中，其他控制器处理图7中所示的至少一些步骤。

在图3-5中所示的自主驾驶的一个实施例中，步骤68和70由分类器确定，该分类器确定从主车辆后面是否存在一个或多个快速接近的车辆，而不要求针对接近的车辆的明确车道分配。分类器观察位于其中角度信息可靠的最大距离以外的车辆（对象）的距离和速度。然后，分类器将测得和计算的信息报告给中央控制器36。在一个实施例中，分类器还使用距离和相对速度中的至少一个来确定车道改变是否将具有风险（即，有潜在事故）或车道改变是否不合适（即接近的车辆的反应，如将要求制动），但如果绝对需要则可以执行车道改变。分类器是图中未示出的诸如处理器的控制器。在另一个实施例中，分类由后部传感器单元22、24中的一个的电子控制器28执行。

一般来说，上述行为指示主车辆的驾驶员将做什么。如果在至少一个相邻车道中有极快从后方接近的车辆，则车道改变是不合乎期望的和危险的。如果在与主车辆相同的车道中有极快从后方接近的车辆，那么极快从后方接近的车辆很可能有意进行车道改变，并且主车辆最好不要改变到接近车辆很可能去的车道。如果两条车道上存在极快车辆，那么该快速车辆有可能做出到相邻车道的车道改变，并且主车辆典型地避免朝向快速接近的车辆改变车道。

在一个实施例中，极快相对速度阈值为至少约45英里每小时，并且快速相对速度阈值为在从约10英里每小时至约25英里每小时的范围内的值。在另一个实施例中，极快相对速度阈值为至少约60英里每小时，并且快速相对速度阈值为来自介于约10英里每小时与约35英里每小时之间的值。在一个实施例中，快速相对速度阈值为约20英里每小时。

尽管图7示出了判定步骤112和128二者鉴于“是”条件前进到判定步骤116，但是判定步骤128可以前进到不同的判定块（未示出）。无论如何，一确定极快的相对速度同时不知道靠近的从后方接近的车辆的位置或车道，辅助系统10警告自主主车辆不要车道改变到自主主车辆的任一相邻车道中，或者操作自主主车辆以抵抗车道改变到自主主车辆的任一相邻车道中。

最后，当知道极快接近的车辆的车道时，电子控制器28或中央控制器36操作以基于极快接近的车辆的车道而提供警告或控制。

因此，除了别的事物以外，本发明提供了一种布置，用于在感测到快速或极快从后方接近的车辆期间，由具有后部雷达或激光雷达感测的主车辆20确定自主或驾驶员控制的车道改变。

Claims (20)

1.一种车道辅助系统，用于响应于从后方接近的车辆逼近主车辆，而提供快速从后方接近的车辆输出或极快从后方接近的车辆输出，所述系统包括：

至少一个后部传感器单元，其邻近所述主车辆的后部设置，所述至少一个后部传感器单元被配置为检测朝向所述主车辆移动的从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个；以及

电子控制器，其被配置为：

获得主车辆速度信息，

获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个，

确定从后方接近的车辆关于所述主车辆的相对速度；

当经由所述至少一个后部传感器单元获得从后方接近的车辆的车道时，

一确定（a）从后方接近的车辆在所述主车辆正行驶于的主车辆车道的任一侧上的至少一个相邻车道内，并且（b）所述相对速度指示从后方接近的车辆正在以处于或大于快速相对速度阈值的速度接近所述主车辆，提供所述快速从后方接近的车辆输出，

当从后方接近的车辆的车道归因于所述后部传感器单元的角度分辨率的欠缺而不可确定时，

一确定从后方接近的车辆具有处于或大于极快相对速度阈值的相对速度，提供极快从后方接近的车辆输出。

2.根据权利要求1所述的辅助系统，其中所述电子控制器提供在所述后部传感器单元内，所述后部传感器单元包括用于感测从后方接近的车辆的速度的后部雷达传感器，并且其中当从后方接近的车辆在离所述主车辆的特定距离以外时发生角度分辨率的欠缺。

3.根据权利要求2所述的辅助系统，其中所述快速从后方接近的车辆输出和所述极快从后方接近的车辆输出被提供给警告单元，所述警告单元用于响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出而向所述主车辆的操作者提供警告。

4.根据权利要求3所述的辅助系统，其中所述警告包括声学警告和视觉警告中的至少一个，并且响应于所述快速从后方接近的车辆输出，所述警告指示必须避免的特定车道改变。

5.根据权利要求3所述的辅助系统，其中响应于所述极快从后方接近的车辆输出，所述警告指示车道改变是不合适的。

6.根据权利要求1所述的辅助系统，其中，所述电子控制器是中央控制器，所述中央控制器响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出以及来自所述主车辆的其他信息，而确定所述主车辆的自主控制。

7.根据权利要求1所述的辅助系统，其中所述至少一个后部传感器单元包括左后部传感器单元和右后部传感器单元。

8.根据权利要求7所述的辅助系统，其中所述左后部传感器单元和所述右后部传感器单元是确定从后方接近的车辆离所述主车辆的距离的激光雷达后部传感器单元，并且其中所述电子控制器从检测到的所述主车辆与从后方接近的车辆之间的距离的变化来确定所述相对速度。

9.根据权利要求1所述的辅助系统，其中所述极快相对速度阈值为至少约45英里每小时。

10.根据权利要求9所述的辅助系统，其中所述快速相对速度阈值是在从至少约10英里每小时至约25英里每小时的范围内的值。

11.一种用于响应于从后方接近的车辆逼近主车辆而提供快速从后方接近的车辆输出或极快从后方接近的车辆输出的方法，所述方法包括：

获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个；

确定从后方接近的车辆关于所述主车辆的相对速度；

当经由至少一个后部传感器单元获得从后方接近的车辆的车道时，一确定从后方接近的车辆在所述主车辆正驾驶于的主车辆车道的任一侧上的至少一个相邻车道内，并且所述相对速度指示从后方接近的车辆正在以处于或大于快速相对速度阈值的速度接近所述主车辆，提供所述快速从后方接近的车辆输出；以及

当从后方接近的车辆的车道归因于所述后部传感器单元的角度分辨率的欠缺而不可确定时，一确定从后方接近的车辆具有处于或大于极快相对速度阈值的相对速度，提供极快从后方接近的车辆输出。

12.根据权利要求11所述的方法，包括获得主车辆速度信息，并且其中获得从后方接近的车辆的距离和速度中的至少一个是由后部雷达传感器单元提供的，并且其中当从后方接近的车辆在离所述主车辆的特定距离以外时，所述后部传感器单元的角度分辨率是不可确定的。

13.根据权利要求12所述的方法，包括响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出，而向所述主车辆的操作者提供警告。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述警告包括声学和视觉警告中的至少一个，并且响应于所述快速从后方接近的车辆输出，所述警告指示必须避免的到至少一个相邻车道的车道改变。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，响应于所述极快从后方接近的车辆输出，所述警告指示车道改变是不合适的。

16.根据权利要求11所述的方法，包括响应于所述快速从后方接近的车辆输出或所述极快从后方接近的车辆输出，而提供所述主车辆的自主控制。

17.根据权利要求16所述的方法，包括响应于所述极快从后方接近的车辆输出，而防止所述主车辆执行到任一相邻车道中的车道改变。

18.根据权利要求16所述的方法，包括响应于所述快速从后方接近的车辆输出，而防止所述主车辆执行到两个相邻车道中的至少一个的车道改变。

19.根据权利要求16所述的方法，包括确定碰撞的增加的几率，和利用所述自主控制，防止到道路的至少一个相邻车道中的车道改变，而不管任何其他条件如何。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述极快相对速度阈值为至少约45英里每小时，并且所述快速相对速度阈值为从至少约10英里每小时至约25英里每小时的范围内的值。

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